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Bn-dk100-天津市博寧電氣設(shè)備

有源電力濾波器能解決變頻器應(yīng)用中的那些問(wèn)題？

普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。有源電力濾波器能解決變頻器在應(yīng)用中給電機(jī)帶來(lái)影響：

1、電動(dòng)機(jī)的效率降低和溫升的問(wèn)題

不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。據(jù)資料介紹，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例，其低次諧波基本為零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1（u為調(diào)制比），高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，為顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%-20%。

有源電力濾波器能解決變頻器應(yīng)用中的那些問(wèn)題？

1、電動(dòng)機(jī)對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)能力

由于采用變頻器供電后，電動(dòng)機(jī)可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流的方式啟動(dòng)，并可利用變頻器所供的各種制動(dòng)方式進(jìn)行快速制動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng)造了條件，因而電動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。

2、變頻器會(huì)產(chǎn)生高奇次諧波

其中主要以5次和7次對(duì)變頻器和電機(jī)影響比較大，通常在設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)榻档椭C波的影響會(huì)增加電抗器，吸收電容等。也可以在變頻器輸出端增加濾波器。

介紹有源電力濾波器主電路的設(shè)計(jì)

1、新型功率開關(guān)器件的采用：

集成門極換向晶閘管（IGCT）在門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用新技術(shù)集成了硬驅(qū)動(dòng)門極驅(qū)動(dòng)電路及反并聯(lián)二極管，使器件無(wú)須關(guān)斷吸收電路，可靠性更高，工作頻率更高，損耗更低，易于串聯(lián)工作，適于風(fēng)冷，這些優(yōu)越性使得IGCT成為適應(yīng)大容量FACTS裝置的新型開關(guān)器件。

2、多重化技術(shù)：

這是大幅度提高裝置容量的有效辦法，采用多個(gè)逆變橋通過(guò)變壓器組合使用，可成倍提高裝置容量。

采用多重化需注意考慮逆變橋交流側(cè)變壓器的連接方式和不同逆變橋間的移相角度等。

3、開關(guān)器件串聯(lián)：

多個(gè)電力電子器件串聯(lián)使用組成一個(gè)開關(guān)模塊，這是實(shí)現(xiàn)大容量基本和常用的方法。

其主要問(wèn)題是串聯(lián)器件上的均壓?jiǎn)栴}，需采用Snubber等均壓電路，同時(shí)也要留出一定的器件電壓冗余量。

實(shí)際生產(chǎn)中，GTO和IGBT都有成功串聯(lián)使用的例子，IGCT的出現(xiàn)使器件串聯(lián)使用技術(shù)變得更為成熟。